JP2011100774A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体チップをコレットに吸着・保持して基材上に搭載する半導体装置の製造方法において、加熱・加圧によるマウントを可能としつつ半導体チップの損傷による不具合を抑制する。
【解決手段】半導体チップ２０として、その一面側の周縁に位置する角部がテーパ状に面取りされた面取り部２２を有するものを用い、コレット１００として、半導体チップ２０の面取り部２２に対向する部位に、面取り部２２に対応したテーパ状のテーパ面１０１を有し、且つ、このテーパ面１０１に半導体チップ２０を吸着するための吸引用の穴１０３が設けられているものを用い、コレット１００のテーパ面１０１を面取り部２２に接触させた状態で吸引用の穴１０３によって半導体チップ２０の吸着を行い、コレット１００による半導体チップ２０の保持を行うようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、コレットを用いて半導体チップを基材上に搭載する半導体装置の製造方法に関する。

従来より、この種の製造方法は、板状の半導体チップをその一面側にてコレットに吸着させることによってコレットに半導体チップを保持させ、このコレットによって半導体チップを基材上に搭載するものである。このコレットとしては、一般的には特許文献１に記載されているように、平コレットや角錐コレットが用いられている。

また、角錐コレットを用いた場合に、半導体チップの角部の欠け等を防止する目的で、半導体チップの角部を面取りした方法が提案されている（たとえば特許文献２〜特許文献５参照）。

特開平１０−４２５８号公報 特開昭５８−１４３５１９号公報 特開昭６１−９９３５４号公報 特開昭６３−２６２８３４号公報 特開平８−１４８５１２号公報

ところで、たとえば半導体チップとしてダイアフラムなどの薄膜部を有するセンサ素子などを、基材に搭載する場合、樹脂接着剤など介して半導体チップを基材に固定するため、コレットに保持された半導体チップを基材に加熱・加圧して接着することになる。

このような場合、平コレットを選択すれば、加熱・加圧が可能であるが、半導体チップの表面をコレットで押す形となるため、半導体チップの表面に傷が発生するという問題が生じる。また、平コレットの場合には、横方向すなわち半導体チップの板面と平行な方向において、コレットと半導体チップとの位置合わせが難しいという問題もある。

一方、上記特許文献２〜５等に記載されているように、角部を面取りした半導体チップを角錐コレットで保持する場合、コレットと半導体チップとの間の空間が吸着の圧力によって減圧となり、その減圧を受けて半導体チップがダメージを受ける可能性がある。たとえば、半導体チップがダイアフラムを有する脆弱な構造である場合、当該ダイアフラムが破壊してしまう恐れがある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、半導体チップをコレットに吸着・保持して基材上に搭載する半導体装置の製造方法において、加熱・加圧によるマウントを可能としつつ半導体チップの損傷による不具合を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、半導体チップ（２０）として、その一面側の周縁に位置する角部がテーパ状に面取りされた面取り部（２２）を有するものを用い、コレット（１００）として、半導体チップ（２０）の面取り部（２２）に対向する部位に、面取り部（２２）に対応したテーパ状のテーパ面（１０１）を有し、且つ、このテーパ面（１０１）に半導体チップ（２０）を吸着するための吸引用の穴（１０３）が設けられているものを用い、コレット（１００）のテーパ面（１０１）を面取り部（２２）に接触させた状態で吸引用の穴（１０３）によって半導体チップ（２０）の吸着を行い、コレット（１００）による半導体チップ（２０）の保持を行うようにしたことを特徴とする。

それによれば、半導体チップ（２０）の一面のうち損傷を受けても比較的問題の少ない周縁部を、テーパ状の面取り部（２２）とし、そこに同形状のコレット（１００）のテーパ面（１０１）を沿わせるように合致させて接触させるから、半導体チップ（２０）の横方向の位置合わせが容易となり、さらにその接触部分にて吸引を行うから、チップ吸着および加熱のための接触面積が確保される。

そして、当該接触部すなわち面取り部（２２）以外では半導体チップ（２０）には吸着の圧力が加わらない。よって、本発明によれば、加熱・加圧によるマウントを可能としつつ半導体チップ（２０）の損傷による不具合を抑制することが可能となる。

ここで、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の半導体装置の製造方法においては、コレット（１００）による半導体チップ（２０）の搭載時には、コレット（１００）のうち半導体チップ（２０）に対向する部位の外周端部が、基材（１０）上における半導体チップ（２０）と隣り合う部位に非接触の状態とされるようになっているようにしてもよい。

ここで、基材（１０）上における半導体チップ（２０）と隣り合う部位とは、半導体チップ（２０）に隣り合う基材（１０）自身の突起や、他の搭載部品などである。それによれば、半導体チップ（２０）の搭載時に、基材（１０）上にて半導体チップ（２０）とこれに隣り合う部位との距離が小さい場合であっても、コレット（１００）と当該隣り合う部位との干渉を回避しつつ、マウントが行える。

この場合、具体的には、請求項３に記載の発明のように、コレット（１００）は、半導体チップ（２０）を吸着した状態で半導体チップ（２０）に対向する部位の外周端部が、半導体チップ（２０）の一面の外周端部と同一位置もしくはその内側に位置するものであることが、好ましい。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、基材（１０）には、その表面より凹んだ凹部（１１）が設けられており、この凹部（１１）の底部に半導体チップ（２０）を搭載するものであるときに、さらに、以下のような工程を行うようにしたものである。

・コレット（１００）は、半導体チップ（２０）の吸着時に半導体チップ（２０）に対向する部位の外周端部が、半導体チップ（２０）の一面の外周端部よりはみ出して当該一面の外側に位置するものであって、半導体チップ（２０）の搭載時には、このコレット（１００）の外周端部における外周面（１０４）と凹部（１１）の開口縁部とが接触するものであること。

・さらに、凹部（１１）の開口縁部のうちコレット（１００）の外周端部における外周面（１０４）と接触する部位に、凹部（１１）の底部に向かって窄まるテーパ面（１２）を設けるとともに、コレット（１００）の外周端部における外周面（１０４）を、凹部（１１）の開口縁部のテーパ面（１２）に対応したテーパ形状とすること。

・半導体チップ（２０）の搭載時には、凹部（１１）の開口縁部のテーパ面（１２）に、コレット（１００）の外周端部における外周面（１０４）を沿わせるように接触させること。この請求項４は、以上の点を特徴とするものである。

それによれば、凹部（１１）の開口縁部のテーパ面（１２）と、コレット（１００）の外周端部における外周面（１０４）とのテーパ形状を合致させ、チップ搭載時にこれら両面（１２、１０４）が沿うように接触させていくことで、半導体チップ（２０）の横方向の搭載位置および縦方向（半導体チップの厚さ方向）の搭載位置について位置精度よく、搭載を行うことができる。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法において、面取り部（２２）は、複数個のものが半導体チップ（２０）一面側の周縁に部分的に設けられたものとすることを特徴とする。

この面取り部（２２）は、半導体チップ（２０）の一面側の周縁の全周に設けられていてもよいが、接触面積および吸着面積が確保されるので、部分的に設けたものでもよい。その場合、半導体チップの活用面積の減少を極力抑制できる。

また、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法において、半導体チップ（２０）として、その一面側のうち面取り部（２２）以外の部位に、当該半導体チップにおける他の部位よりも薄肉とされた薄膜部（２１）を有するものを用いることを特徴とする。

このような薄膜部（２１）を有する脆弱構造の半導体チップ（２０）であっても、有効である。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明の第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）中の半導体チップの上面図である。 第１実施形態に係る半導体装置の製造方法のチップ搭載工程を示す工程図である。 図２のチップ搭載工程に用いるコレットの概略構成を示す図であり、（ａ）はコレットの一端側の概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。 本発明の第２実施形態に係る半導体装置の製造方法のチップ搭載工程を示す工程図である。 図４に続くチップ搭載工程の工程図である。 本発明の第３実施形態に係る半導体装置の製造方法のチップ搭載工程の要部を示す工程図である。 本発明の第４実施形態に係る半導体装置の製造方法のチップ搭載工程の要部を示す工程図である。 他の実施形態に係る半導体チップを示す概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す図であり、図１において（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）中の半導体チップ２０の上面図である。この半導体装置は、大きくは、基材１０上に半導体チップ２０を搭載してなるものである。

基材１０は、たとえばエポキシ樹脂などの樹脂やセラミックなどよりなるパッケージやケース、あるいは、リードフレームなどである。また、半導体チップ２０は、シリコン半導体などよりなる板状をなすものであり、一般的な半導体プロセスにより形成されるものである。

たとえば、半導体チップ２０としては、流量センサや圧力センサなどのセンサチップ、または回路チップなどが挙げられる。図１では、半導体チップ２０は、薄膜部２１を有するセンサチップとして表わされており、この薄膜部２１は、たとえば流量センサにおけるメンブレンまたは圧力センサにおけるダイアフラムとして構成されるものである。

また、半導体チップ２０は、その両板面の一面側の周縁に位置する角部がテーパ状に面取りされた面取り部２２を有している。そして、薄膜部２１は、半導体チップ２０の当該一面側のうち面取り部２２以外の部位、具体的には面取り部２２よりも半導体チップ２０の一面の中央寄りに設けられており、半導体チップ２０における他の部位よりも薄肉とされている。ここでは、薄膜部２１は、半導体チップ２０の両板面の他面からエッチングなどで窪みを形成することにより一面側に形成されたものである。

ここで、面取り部２２は、半導体チップ２０の一面側の周縁に位置する角部がテーパ状に面取りされた部位である。このような面取り部２２は、一般的な半導体プロセスにおいて、エッチングや切削などにより形成される。また、エッチングの場合、薄膜部２１と面取り部２２は同時にエッチングしてもよいし、別々にエッチングしてもよい。また、アルカリエッチングなどによれば、面方位による異方性エッチングでテーパ状の面取りが可能である。

ここでは、面取り部２２は、複数個のものが半導体チップ２０の一面側の周縁の全周ではなく、部分的に設けられている。具体的には、図１（ｂ）に示されるように、半導体チップ２０の対向する２辺における各辺の両端寄りに１個ずつ、合計４個の面取り部２２が設けられている。そして、半導体チップ２０の一面側の周縁のうちこれら面取り部２２を除く部位は角部となっている。

そして、半導体チップ２０は、その両板面の他面を基材１０に対向させた状態で、基材１０上に搭載され、接着剤３０を介して基材１０に接続・固定されている。ここでは、図１（ａ）に示されるように、基材１０には、その表面より凹んだ凹部１１が設けられており、この凹部１１の底部に半導体チップ２０が搭載されている。

この接着剤３０は、樹脂などの接着剤やはんだなどが挙げられるが、ここでは、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの加熱・加圧により接着が行われるものが採用されている。
こうして、半導体チップ２０は基材１０上に搭載され固定されている。

また、図示しないが、基材１０には、リードフレームなどの端子や他の回路チップなどが設けられており、これらと半導体チップ２０とは、ボンディングワイヤなどによって電気的に接続されることで、半導体チップ２０と外部との電気的な接続が行われるようになっている。

次に、本実施形態の半導体装置の製造方法について、図２、図３を参照して述べる。図２は、本製造方法のうち半導体チップ２０を基材１０に搭載するチップ搭載工程を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に示す工程図であり、各ワークの状態を断面的に示している。なお、図２では、接着剤３０は省略してある。

また、図３は、このチップ搭載工程に用いるコレット１００の概略構成を示す図であり、（ａ）はコレット１００のうち半導体チップ２０に対向して半導体チップ２０を吸着する一端側の概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。なお、図２に示されるコレット１００の断面は図３（ａ）中の一点鎖線Ｂ−Ｂに沿った断面に対応している。

本製造方法は、大きくは、板状の半導体チップ２０をその一面側にてコレット１００に吸着させることによってコレット１００に半導体チップ２０を保持させ（図２（ａ）、（ｂ）参照）、コレット１００によって半導体チップ２０を基材１０上に搭載する（図２（ｃ）参照）ものである。

本製造方法では、まず、半導体プロセスにより上記半導体チップ２０を形成する。そして、半導体チップ２０として、その一面側の周縁に位置する角部がテーパ状に面取りされた面取り部２２とされ、さらに上記薄膜部２２が形成されたものを用意する。

また、用いられるコレット１００は、一般のものと同様、一端側が半導体チップ２０に対向し、半導体チップ２０に接触して吸着を行うとともに、他端側は、半導体チップ２０の搭載を行うために当該コレット１００を上下、左右に移動させるための図示しないアクチュエータなどに連結されたものである。

ここでは、コレット１００のうち半導体チップ２０を吸着する一端側の平面形状は、半導体チップ２０の一面と実質的に同一形状、同一サイズの矩形である。コレット１００の材質は一般と同様にできるが、たとえば金属やセラミックなど、マウント加重で変形しない硬さがあれば特に制限はない。

そして、本実施形態では、コレット１００は、図２（ａ）、図３に示されるように、半導体チップ２０の面取り部２２に対向する部位に、面取り部２２に対応したテーパ状のテーパ面１０１を有している。具体的には、コレット１００における面取り部２２に対向する部位に半導体チップ２０側に突出する突出部１０２が設けられ、この突出部１０２の内側の側壁面にテーパ面１０１が設けられている。

ここで、面取り部２２に対応したテーパ状のテーパ面１０１は、面取り部２２のテーパ角度と同じテーパ角度を有するテーパ面１０１である。そして、このテーパ面１０１に、半導体チップ２０を吸着するための吸引用の穴１０３が設けられている。吸引用の穴１０３は、テーパ面１０１にて開口しており、コレット１００の内部をコレット１００の他端側に向かって延びている。

そして、図示しないが、この吸引用の穴１０３は、コレット１００の他端側にて図示しない吸引ポンプなどに接続されて、吸引用の穴１０３に吸引力が加わるようになっている。なお、当該吸引力のオンオフすなわち半導体チップ２０の吸着および取り外しは、上記吸引ポンプのオンオフなどにより行える。

また、コレット１００は、図示しない通電ヒータなどに接続されてコレット１００およびこれに吸着された半導体チップ２０を所望の温度に加熱できるようになっている。

こうして、本実施形態の製造方法では、図２（ａ）に示されるように、半導体チップ２０の一面上にコレット１００の一端側を対向させ、半導体チップ２０の面取り部２２とコレット１００のテーパ面１０１とが正対するように両者を位置合わせする。

そして、図２（ｂ）に示されるように、コレット１００のテーパ面１０１を面取り部２２に沿わせるように接触させる。ここで、この接触のとき、コレット１００のうちテーパ面１０１を除く部位は半導体チップ２０とは非接触となる。言い換えれば、半導体チップ２０のうち面取り部２２を除く部位はコレット１００とは非接触となる。

そして、この接触状態で吸引用の穴１０３に吸引力を作用させて、半導体チップ２０の吸着を行い、コレット１００による半導体チップ２０の保持を行う。そして、この保持状態で、コレット１００とともに半導体チップ２０を基材１０上に移動させ、半導体チップ２０を基材１０の凹部１１に投入する。

ここで、基材１０の凹部１１の底部には、上記接着剤３０が設置されており、コレット１００によって半導体チップ２０を加熱しながら、半導体チップ２０を接着剤３０に押し付けるように加圧する。この加熱・加圧により、半導体チップ２０は接着剤３０を介して基材１０に接着・固定される。

こうして、半導体チップ２０を搭載するチップ搭載工程が完了する。その後は、ワイヤボンディングなど、半導体チップ２０と各部との電気的接続などを適宜行うことにより、本実施形態の半導体装置ができあがる。

ところで、本実施形態の上記製造方法によれば、半導体チップ２０の一面のうち損傷を受けても比較的問題の少ない周縁部を、テーパ状の面取り部２２とし、そこに同形状のコレット１００のテーパ面１０１を沿わせるように接触させている。

このように、両テーパ状の面２２、１０１を形状的に合致させるようにしているため、従来の平コレットのように、半導体チップ２０の一面と平行な方向すなわち半導体チップ２０の横方向において、半導体チップ２０とコレット１００との位置ずれが抑制され、当該横方向における両者の位置合わせが容易となる。

さらに、半導体チップ２０とコレット１００とは面接触であり、その接触部分にて吸引を行うから、チップ吸着および加熱のための接触面積が確保される。そして、当該接触部すなわち面取り部２２以外では半導体チップ２０には吸着の圧力が加わらない。よって、本製造方法によれば、加熱・加圧によるマウントを可能としつつ半導体チップ２０の損傷による不具合を抑制することが可能となる。

また、本実施形態では、半導体チップ２０として、複数個の面取り部２２が半導体チップ２０の一面側の周縁の全周ではなく部分的に設けられたものを、用いている。この面取り部２２は、半導体チップ２０の一面側の周縁の全周に設けられていてもよいが、接触面積、吸着面積が確保されるならば、本実施形態のように、部分的に設けたものであってもよい。本実施形態によれば、半導体チップ２０の一面側の周縁の全周を面取り部２２とした場合に比べて、半導体チップ２０の活用面積の減少が少ないという利点がある。

なお、このように半導体チップ２０の角部の全周ではなく、部分的に面取りを行うことは、上記した特許公報のような従来の角錐コレット＋面取りの方法では、チップの吸着ができなくなってしまうことから、想到し得ない技術思想である。

また、半導体チップ２０とコレット１００との接触において、半導体チップ２０の加熱および吸着のための必要な面積が確保されるならば、面取り部２２は、半導体チップ２０の一面側の周縁の部分的に１個設けるだけでもよいが、好ましくは、上記図１（ｂ）のように、対向する２か所以上に設けるのがよい。

また、本実施形態では、半導体チップ２０として、その一面側のうち面取り部２２以外の部位に、薄肉の薄膜部２１を有するものを用いているが、上述したように、本製造方法によれば、面取り部２２以外では半導体チップ２０には吸着の圧力が加わらない。そのため、薄膜部２１のような脆弱構造を有する半導体チップ２０であっても、吸着による半導体チップ２０の損傷が適切に抑制される。

また、上記図１、図２に示したように、本実施形態では、半導体チップ２０の一面は矩形であり、コレット１００のうち半導体チップ２０を吸着する一端側の平面形状は、半導体チップ２０の一面と実質的に同一形状、同一サイズの矩形である。

そのため、本実施形態では、コレット１００は、半導体チップ２０を吸着した状態（図２参照）で半導体チップ２０に対向する部位の外周端部が、半導体チップ２０の一面の外周端部と同一位置にある。つまりコレット１００の外周側面と半導体チップ２０の外周側面とが同一面上に位置している。

それによって、図２（ｃ）に示されるように、コレット１００によって半導体チップ２０を基材１０上に搭載する時には、コレット１００のうち半導体チップ２０に対向する部位の外周端部が、基材１０上における半導体チップ２０と隣り合う部位に非接触の状態とされる。

図２（ｃ）では、基材１０上における半導体チップ２０と隣り合う部位とは、半導体チップ２０の一面の外周端部すなわち半導体チップ２０の外周側面に隣り合う基材１０自身の突起である。さらに言うならば、この基材１０自身の突起は、基材１０における凹部１１の側壁である。また、当該隣り合う部位としては、半導体チップ２０の隣に搭載される他の搭載部品などでもよい。

そして、本実施形態によれば、半導体チップ２０の搭載時に、基材１０上にて半導体チップ２０とこれに隣り合う部位との距離が小さい場合であっても、コレット１００と当該隣り合う部位との干渉を回避しつつ、マウントが行える。つまり、高精細、高密度な実装に適したマウントが可能となる。

なお、コレット１００による半導体チップ２０の搭載時に、コレット１００のうち半導体チップ２０に対向する部位の外周端部を、基材１０上における半導体チップ２０と隣り合う部位に非接触の状態とするには、半導体チップ２０の吸着状態で、コレット１００における半導体チップ２０に対向する部位の外周端部が、半導体チップ２０の一面の外周端部の内側に位置するものであってもよいことはもちろんである。

また、半導体チップ２０の吸着状態で、コレット１００における半導体チップ２０に対向する部位の外周端部が、半導体チップ２０の一面の外周端部の外側に多少はみ出ている場合であっても、そのはみ出し寸法が極力小さく上記同様の効果が得られるものであればよい。

（第２実施形態）
図４、図５は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置の製造方法のうち半導体チップ２０を基材１０に搭載するチップ搭載工程を図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）の順に示す工程図であり、各ワークの状態を断面的に示している。なお、図５では、接着剤３０は省略してある。

本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、コレット１００における半導体チップ２０に対向する部位の外周端部を、半導体チップ２０の一面の外周端部の外側に位置させて位置合わせに利用するようにしたことが相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。

図４に示されるように、本実施形態においても、面取り部２２を有する半導体チップ２０をその一面側にて、テーパ面１０１を有するコレット１００に吸着させることによってコレット１００に半導体チップ２０を保持させ（図４（ａ）、（ｂ）参照）、コレット１００によって半導体チップ２０を基材１０上に搭載する（図５（ａ）、（ｂ）参照）ものである。ここで、本実施形態でも、基材１０に設けられた凹部１１の底部に半導体チップ２０を搭載する。

ここで、コレット１００は、半導体チップ２０の吸着時に半導体チップ２０に対向する部位の外周端部が、半導体チップ２０の一面の外周端部よりはみ出して当該一面の外側に位置するものである（図４（ｂ）参照）。

そして、半導体チップ２０を基材１０上に搭載する時には、このコレット１００の外周端部における外周面１０４と凹部１１の開口縁部とが接触するようになっている（図５（ｂ）参照）。このようなコレット１００としては、たとえば、コレット１００のうち半導体チップ２０を吸着する一端側の平面形状を、半導体チップ２０の一面よりも一回り大きい矩形とする。

さらに、基材１０においては、凹部１１の開口縁部のうちコレット１００の外周端部における外周面１０４と接触する部位に、凹部１１の底部に向かって窄まるテーパ面１２を設ける。

それとともに、コレット１００の外周端部における外周面１０４を、凹部１１の開口縁部のテーパ面１２に対応したテーパ形状としている（図５（ａ）参照）。なお、このコレット１００の外周端部における外周面１０４は、上記した突出部１０２の外側の壁面に相当するものである。

そして、半導体チップ２０の搭載時には、基材１０上の半導体チップ２０をコレット１００とともに下降し、凹部１１の開口縁部のテーパ面１２に、コレット１００の外周端部における外周面１０４を沿わせるように接触させ、当該両面１２、１０４を合致させる（図５（ｂ）参照）。

そして、この状態で、上記同様に加熱・加圧を行って接着を行うことにより、本実施形態のチップ搭載工程が完了する。その後は、上記同様、半導体チップ２０と各部との電気的接続などを適宜行うことにより、本実施形態の半導体装置ができあがる。

ところで、本実施形態の製造方法によれば、凹部１１の開口縁部のテーパ面１２と、コレット１００の外周端部における外周面１０４とのテーパ形状を合致させ、チップ搭載時にこれら両面１２、１０４が沿うように接触させていくから、半導体チップ２０の横方向および縦方向（つまり半導体チップ２０の厚さ方向）における半導体チップ２０と基材１０との位置合わせについて位置精度よく、搭載を行うことができる。

（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置の製造方法のチップ搭載工程の要部を示す工程図であり、各ワークの状態を断面的に示している。本実施形態の製造方法は、半導体チップ２０の外周側面の外側に位置するコレット１００における外周側面を、半導体チップ２０と基材１０との位置合わせに利用する上記第２実施形態のチップ搭載工程について、応用例を示すものである。

本実施形態の製造方法でも、基材１０においては、凹部１１の開口縁部のうちコレット１００の外周端部における外周面１０４と接触する部位に、上記テーパ面１２を設けるとともに、コレット１００の外周端部における外周面１０４を、当該テーパ面１２に対応したテーパ形状としている。

ここで、本実施形態では、図６（ａ）に示されるように、コレット１００の外周端部において対向するテーパ形状の外周面１０４の一方（図６では左側）が、これに対向する凹部１１の開口縁部のテーパ面１２に接触したとき、他方（図６では右側）がこれに対向する凹部１１の開口縁部のテーパ面１２とは隙間を有するようにする。

つまり、本実施形態のコレット１００においては、上記第２実施形態のコレット１００に比べて、当該対向するテーパ形状の外周面１０４の他方を一方よりも基材１０に対して引っこませ、当該一方の外周面１０４の方を、先に基材１０のテーパ面１２に接触させるようにしている。

なお、図６中の破線は、上記２実施形態のコレット１００を示すものであり、上記第２実施形態では、コレット１００を下降させていったときに、当該対向するテーパ形状の外周面１０４の両方が、実質的に同時に基材１０に当たるものである。

そして、本実施形態では、図６（ａ）に示される状態から、基材１０に接触していない他方のテーパ形状の外周面１０４も基材１０に接触するように、コレット１００を図中の右斜め下方に移動させ、図６（ｂ）に示される状態とする。そして、この状態で半導体チップ２０の接着を行う。

これにより、本実施形態のチップ搭載工程が完了する。図６では、上記第２実施形態に比べて、半導体チップ２０を図中の右方向および下方向に偏らせた位置にて搭載が行われる。つまり、本実施形態のように、コレット１００において対向するテーパ形状の外周面１０４を互いに非対称な形状および位置とする方法を採用することにより、半導体チップ２０の横方向や縦方向への位置制御が可能となる。

たとえば、基材１０の凹部１１に半導体チップ２０を搭載するとき、凹部１１の中心と半導体チップ２０の中心とが一致する位置に搭載を行うだけでなく、これら両中心をミクロン単位でずらし、偏らせた配置としたい場合もある。

そのような場合、アクチュエータによってコレット１００を、たとえば数ミクロン単位で精度よく移動させることは、現状では困難である。しかし、コレット１００のテーパ部分の加工などは、エッチングなどで精度よく行えるので、本実施形態は有効である。

（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置の製造方法のチップ搭載工程の要部を示す工程図であり、各ワークの状態を断面的に示すものである。本実施形態の製造方法は、上記第３実施形態とは別に、上記第２実施形態のチップ搭載工程についての応用例を示すものである。

上記第３実施形態では、コレット１００の対向するテーパ形状の外周面１０４を非対称な構成とすることで、半導体チップ２０の横方向や縦方向への位置制御を可能としたが、本実施形態では、半導体チップ２０における対向する面取り部２２を非対称な構成として、同様の効果を実現するものである。

図７（ａ）に示されるように、本実施形態では、半導体チップ２０における対向する面取り部２２の一方（図７では左側）が、これに対向するコレット１００のテーパ面１０１に接触したとき、他方（図７では右側）がこれに対向するコレット１００のテーパ面１０１とは隙間を有するようにする。

つまり、本実施形態の半導体チップ２０においては、上記第２実施形態の半導体チップ２０に比べて、当該対向するテーパ形状の面取り部２２の他方を一方よりもコレット１００に対して引っこませ、当該一方の面取り部２２の方を、先にコレット１００のテーパ面１０１に接触させるようにしている。

なお、図７中の破線は、上記２実施形態の半導体チップ２０を示すものであり、上記第２実施形態では、半導体チップ２０を吸着すべくコレット１００を下降させていったときに、当該対向する面取り部２２の両方が、実質的に同時にコレット１００に当たるものであった。

次に、本実施形態では、図７（ａ）に示される状態から、コレット１００に接触していない他方の面取り部２２もコレット１００に接触するように、コレット１００を図中の左斜め下方に移動させる。そして、この状態で半導体チップ２０の接着を行う。この接着後の状態が図７（ｂ）に示される。

これにより、本実施形態のチップ搭載工程が完了する。図７では、上記第２実施形態に比べて、半導体チップ２０を図中の右方向および上方向に偏らせた位置にて搭載が行われる。

このように、本実施形態では、半導体チップ２０において対向する面取り部２２を互いに非対称な形状および位置とする方法を採用することにより、半導体チップ２０の横方向や縦方向への位置制御が可能となる。この場合も、半導体チップ２０の面取り部２２の加工は、エッチングなどで精度よく行えるので、本実施形態は有効である。

（他の実施形態）
図８は、本発明の他の実施形態に係る半導体チップ２０の概略断面構成を示す図である。上記第１実施形態では、薄膜部２１は、半導体チップ２０の両板面の他面から窪みを形成することにより一面側に形成されたものであったが、図８（ａ）に示されるように、半導体チップ２０の内部に形成された空間を密閉する薄膜であってもよい。たとえば、当該空間を基準圧力とする絶対圧型の圧力センサなどが挙げられる。

また、半導体チップ２０としては、上記薄膜部２１を有するものに限定されるものではなく、図８（ｂ）に示されるような薄膜部２１を持たないチップであってもよいことはもちろんである。

１０ 基材
１１ 基材の凹部
１２ 凹部の開口縁部のテーパ面
２０ 半導体チップ
２１ 薄膜部
２２ 面取り部
１００ コレット
１０１ コレットのテーパ面
１０３ 吸引用の穴
１０４ コレットの外周端部における外周面

Claims (6)

1. 板状の半導体チップ（２０）をその一面側にて前記コレット（１００）に吸着させることによって前記コレット（１００）に前記半導体チップ（２０）を保持させ、前記コレット（１００）によって前記半導体チップ（２０）を基材（１０）上に搭載する半導体装置の製造方法において、
   前記半導体チップ（２０）として、その一面側の周縁に位置する角部がテーパ状に面取りされた面取り部（２２）を有するものを用い、
   前記コレット（１００）として、前記半導体チップ（２０）の前記面取り部（２２）に対向する部位に、前記面取り部（２２）に対応したテーパ状のテーパ面（１０１）を有し、且つ、このテーパ面（１０１）に前記半導体チップ（２０）を吸着するための吸引用の穴（１０３）が設けられているものを用い、
   前記コレット（１００）の前記テーパ面（１０１）を前記面取り部（２２）に接触させた状態で前記吸引用の穴（１０３）によって前記半導体チップ（２０）の吸着を行い、前記コレット（１００）による前記半導体チップ（２０）の保持を行うようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記コレット（１００）による前記半導体チップ（２０）の搭載時には、前記コレット（１００）のうち前記半導体チップ（２０）に対向する部位の外周端部が、前記基材（１０）上における前記半導体チップ（２０）と隣り合う部位に非接触の状態とされるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記コレット（１００）は、前記半導体チップ（２０）を吸着した状態で前記半導体チップ（２０）に対向する部位の外周端部が、前記半導体チップ（２０）の一面の外周端部と同一位置もしくはその内側に位置するものであることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記基材（１０）には、その表面より凹んだ凹部（１１）が設けられており、この凹部（１１）の底部に前記半導体チップ（２０）を搭載するものであり、
   前記コレット（１００）は、前記半導体チップ（２０）の吸着時に前記半導体チップ（２０）に対向する部位の外周端部が、前記半導体チップ（２０）の一面の外周端部よりはみ出して当該一面の外側に位置するものであって、前記半導体チップ（２０）の搭載時には、このコレット（１００）の外周端部における外周面（１０４）と前記凹部（１１）の開口縁部とが接触するものであり、
   さらに、前記凹部（１１）の開口縁部のうち前記コレット（１００）の外周端部における外周面（１０４）と接触する部位に、前記凹部（１１）の底部に向かって窄まるテーパ面（１２）を設けるとともに、前記コレット（１００）の外周端部における外周面（１０４）を、前記凹部（１１）の開口縁部のテーパ面（１２）に対応したテーパ形状とし、
   前記半導体チップ（２０）の搭載時には、前記凹部（１１）の開口縁部のテーパ面（１２）に、前記コレット（１００）の外周端部における外周面（１０４）を沿わせるように接触させることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記面取り部（２２）は、複数個のものが前記半導体チップ（２０）一面側の周縁に部分的に設けられたものとすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記半導体チップ（２０）として、その一面側のうち前記面取り部（２２）以外の部位に、当該半導体チップにおける他の部位よりも薄肉とされた薄膜部（２１）を有するものを用いることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。

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